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A figura representa uma espira condutora imersa em um campo magnético entre os polos de um eletroímã, o módulo do campo magnético aumenta com uma taxa crescente e constante de 0,015 T/s. A área da espira condutora imersa no campo é igual a 20 cm² e a resistência total do circuito, incluindo o galvanômetro ligado nos pontos a e b, é igual a 3,0 ohms. A fem induzida e a corrente induzida no circuito são respectivamente:

A Fem £=50.10-5 V e I=10.10-8 A; B Fem £=30.10-6 V e I=20.10-5 A; C Fem =30.10-8 V e I=10.10-8 A; D Fem £=50.10-5 V e I=20.10-5.

N S B a A 1 b N S


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Jean Duarte

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que nos diz que a força eletromotriz (fem) induzida em um circuito é dada pela variação do fluxo magnético através da espira. A fórmula para a fem induzida é: \[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt} \] Onde \( \Phi = B \cdot A \) (fluxo magnético), \( B \) é o campo magnético e \( A \) é a área da espira. Dado que a taxa de variação do campo magnético é constante e igual a 0,015 T/s e a área da espira é 20 cm² (ou 0,002 m²), podemos calcular a fem: \[ \mathcal{E} = 0,015 \, \text{T/s} \times 0,002 \, \text{m}^2 = 3 \times 10^{-5} \, \text{V} \] Agora, para encontrar a corrente induzida \( I \), usamos a Lei de Ohm: \[ I = \frac{\mathcal{E}}{R} \] Onde \( R = 3,0 \, \Omega \): \[ I = \frac{3 \times 10^{-5} \, \text{V}}{3,0 \, \Omega} = 1 \times 10^{-5} \, \text{A} \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) \( \mathcal{E} = 50 \times 10^{-5} \, \text{V} \) e \( I = 10 \times 10^{-8} \, \text{A} \) B) \( \mathcal{E} = 30 \times 10^{-6} \, \text{V} \) e \( I = 20 \times 10^{-5} \, \text{A} \) C) \( \mathcal{E} = 30 \times 10^{-8} \, \text{V} \) e \( I = 10 \times 10^{-8} \, \text{A} \) D) \( \mathcal{E} = 50 \times 10^{-5} \, \text{V} \) e \( I = 20 \times 10^{-5} \, \text{A} \) Nenhuma das alternativas parece corresponder exatamente ao que calculamos, mas a opção que mais se aproxima da fem calculada (3 x 10^-5 V) é a alternativa A, que apresenta um valor de fem maior, mas a corrente não está correta. Portanto, a resposta correta, considerando a fem e a corrente, é a alternativa A, pois é a que mais se aproxima dos valores calculados.

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